Compostos de poliolefina retardadores de chama para aplicações em cabos industriais e de construção

Um composto de revestimento livre de halogênio a 90 °C pode passar no teste de chama EN 60332-1-2 de fio único e ainda assim falhar na classificação Cca escrita no pedido de compra. A EN 50399 mede a liberação de calor em uma bandeja de cabo agrupado em 20,5 kW e depois em 30 kW, portanto a classe de incêndio pertence ao projeto do cabo acabado, e não ao pellet descrito na folha de dados.

Especifique primeiro a classe de fogo e depois o polímero

A ordem de funcionamento para um composto de poliolefina retardador de chama é classe de fogo, temperatura operacional contínua, rota de reticulação, janela de extrusão e documentação. A inversão dessa ordem é a razão pela qual os cabos são reformulados após um teste de tipo com falha.

De acordo com a EN 50575, os cabos instalados permanentemente em edifícios são classificados de acordo com a EN 13501-6 em sete classes de reação ao fogo: Aca, B1ca, B2ca, Cca, Dca, Eca e Fca. Tudo acima do Eca combina teste de fio único EN 60332-1-2, teste de pacote EN 50399 a 20,5 kW e 30 kW, densidade de fumaça EN 61034-2 e condutividade de gás ácido EN 60754-2. A consequência prática para a seleção de compostos é estabelecida em como as classificações de retardante de chama impulsionam a seleção do composto LSZH : uma classe mais alta move a restrição para longe do polímero base e para o sistema de enchimento, o carbonizador e o comportamento de gotejamento da bainha.

O que uma carga mineral de 50 a 65 por cento faz ao composto

Nesse carregamento, o enchimento, e não o polímero, governa o composto. As formulações de revestimento de HFFR publicadas, incluindo US20210147662A1, descrevem cargas de hidróxido de alumínio de 50 a 65% em peso. Abaixo dessa banda, o desempenho da chama desaparece; acima dele, o alongamento na ruptura e a saída de extrusão tornam-se a restrição.

O hidróxido de alumínio se decompõe endotermicamente a aproximadamente 180 a 200 °C e libera vapor de água; o hidróxido de magnésio se decompõe perto de 330ºC. A lacuna é tanto uma decisão de processamento quanto uma decisão de incêndio: os sistemas ATH funcionam em uma janela de extrusão abaixo de cerca de 200 °C, enquanto a reticulação de peróxido em um tubo de vulcanização contínua é quente o suficiente para que os sistemas baseados em MDH sejam normalmente escolhidos.

A carga mineral desacoplada diminui a resistência à tração e o alongamento na ruptura. O polietileno enxertado com anidrido maleico restaura a adesão da matriz de enchimento, e um silicone ou aditivo formador de carvão aumenta o resíduo. Confirme isso com os testes de tração e alongamento EN 60811-501 no isolamento ou revestimento acabado, e não em uma placa fornecida com a folha de dados.

Limitar o índice de oxigênio à ISO 4589-2 é um número de triagem laboratorial. Ele não prevê o desempenho da norma EN 50399, porque a liberação de calor em uma bandeja agrupada depende da resistência do carvão e do gotejamento, tanto quanto do índice de oxigênio.

Termoplástico ou reticulado: decida por consequência

O termoplástico LSZH se adapta a cabos de construção e comunicação de 70 a 90 °C, onde o custo de conversão e a reciclagem de sucata são importantes. O LSZH reticulado é a escolha correta quando o cabo deve suportar temperaturas de 105 a 150 °C, passar em um teste de ajuste a quente conforme EN 60811-507 ou tolerar flexões repetidas.

Mapa de aplicação: qual norma decide a nota

Quatro padrões cobrem a maioria das decisões de poliolefinas retardantes de chama: EN 50575 com EN 13501-6 para cabos de construção da UE, UL 1685 ou IEC 60332-3-24 para instalações de bandejas industriais, EN 45545-2 conjuntos de requisitos R15 e R16 para material circulante e EN 50618 ou IEC 62930 para cabos fotovoltaicos.

O arame de construção é o caso mais compacto em termos de volume. Um isolamento LSZH reticulado por irradiação a 105 °C com classificação B1 precisa de um sistema de enchimento que mantenha o alongamento após o envelhecimento e um carvão que mantenha a liberação de calor dentro da curva EN 50399.

ML-FJ105B1 Isolamento LSZH B1 reticulado 105°C Isolamento LSZH B1 reticulado a 105°C para fios de construção, destinado a suportar alongamento por envelhecimento e desempenho de liberação de calor em construções de fios rigorosamente especificadas. Ver Produto →

O revestimento do cabo de alimentação puxa na direção oposta: um revestimento termoplástico LSZH de 90 °C classificado como B1 deve permanecer flexível em uma construção blindada de três núcleos, que é exatamente onde a carga de enchimento e o desempenho em baixa temperatura entram em conflito.

ML-H9001B1 Bainha Termoplástica LSZH B1 para Cabos de Potência e Controle Termoplástico LSZH B1 sheath for power and control cables, designed for bundled combustion performance and 60% light transmittance in cable constructions. Ver Produto →

O cabo de dados adiciona fumaça à equação, porque uma bainha B2ca deve limitar a liberação de calor e a densidade óptica, ao mesmo tempo que remove de forma limpa a extremidade do conector.

Composto de bainha para cabo de comunicação com baixa emissão de fumaça ML-TH9001B2ca 90°C Composto de bainha retardador de chamas, livre de halogênio e com baixa emissão de fumaça, 90°C, para cabos de comunicação, incluindo cabos de dados, coaxiais/de rede e de fibra óptica, com formulação pronta para extrusão. Ver Produto →

Onde as falhas de seleção aparecem

A maioria das falhas de poliolefinas retardantes de chama na linha são falhas de processo, não falhas químicas. Captação de umidade, baixa dispersão da carga e densidade de reticulação errada são responsáveis ​​por mais rejeições do que a escolha do polímero base.

• Umidade: os compostos cheios de hidróxido absorvem água, portanto a secagem é obrigatória e a curva de secagem do fornecedor, e não uma configuração padrão, define a temperatura e o tempo de residência.
• Dispersão: uma pressão crescente do conjunto de telas e um alongamento decrescente na ruptura são os primeiros sinais; aglomerados também fazem com que os resultados da chama se desloquem entre os lotes.
• Reticulação: ajuste a quente de acordo com EN 60811-507 e conteúdo de gel confirmam a densidade de cura, com o composto de silano subcurado falhando na deformação e o composto supercurado tornando-se quebradiço.
• Envelhecimento: Envelhecimento em forno EN 60811-401 na classe de temperatura declarada no certificado mostra se a embalagem de enchimento foi estabilizada para essa classificação.

Hangzhou Meilin New Materials Technology Co., Ltd. compõe poliolefinas retardantes de chama e PVC de três fábricas em Lin'an, Hangzhou, em 31 linhas automatizadas, e publica seu equipamento de teste de laboratório interno como parte do registro do fornecedor. Essa lista é uma das primeiras coisas a solicitar a qualquer candidato, porque a dispersão e as reivindicações de envelhecimento são tão boas quanto os instrumentos por trás delas.

Lista de verificação de aquisição antes de qualificar um fornecedor

Qualifique um fornecedor de poliolefina retardante de chama com base em oito documentos, e não no preço por quilograma.

• Relatório de classificação EN 13501-6 para um cabo construído com o composto.
• Digite relatórios de teste de acordo com EN 60332-3-24 ou UL 1685, dependendo do mercado de destino.
• EN 60754-1 e EN 60754-2 dados sobre halogênios e gases ácidos.
• A densidade de fumaça EN 61034-2 resulta na espessura da parede que você realmente utiliza.
• Certificado de análise de lote cobrindo densidade, taxa de fluxo de fusão, resistência à tração e alongamento de acordo com EN 60811-501.
• Dados de fixação a quente e conteúdo de gel de acordo com EN 60811-507 para classes reticuladas.
• Declarações RoHS e REACH SVHC, além de uma declaração sem chumbo quando o mercado exigir.
• Um número de arquivo de cartão amarelo UL em que o cabo listado pela UL é o produto final.

Em seguida, execute um teste de linha: duas execuções de extrusão na mesma rosca, uma no perfil recomendado e outra a 10 °C mais fria, medindo o acabamento da superfície, o aumento da pressão do conjunto de telas e o alongamento em ambos. Um composto que funciona em apenas uma janela estreita é um risco de produção, qualquer que seja a sua classificação.

Perguntas de seleção que decidem a ordem

Um índice limite de oxigênio mais alto significa um cabo melhor?

A ISO 4589-2 mede o índice de oxigênio em uma amostra pequena, enquanto a classificação EN 50399 depende da liberação de calor de uma bandeja agrupada, onde predominam a resistência ao carvão e o gotejamento. Um composto com alto índice de oxigênio ainda pode falhar no B2ca se liberar partículas flamejantes.

Um composto com classificação B2ca pode ser usado a 105 °C?

Somente se a classe contiver os dados térmicos. A classe de fogo e a classe de temperatura são propriedades independentes: uma bainha B2ca pode ser classificada em 90 °C, e operá-la a 105 °C requer resultados de envelhecimento e deformação EN 60811-401 a essa temperatura do fornecedor do composto.

De quanto hidróxido de alumínio uma poliolefina retardadora de chama precisa?

As formulações de HFFR publicadas para fios e cabos utilizam 50 a 65% em peso de hidróxido de alumínio, conforme descrito em US20210147662A1. Abaixo dessa faixa o desempenho da chama cai rapidamente; acima dele, o alongamento na ruptura e a saída de extrusão tornam-se o limite, razão pela qual compatibilizantes e formadores de char são usados ​​em vez de simplesmente adicionar mais carga.

Qual teste detecta a maioria dos problemas do fornecedor?

Alongamento na ruptura após envelhecimento em forno, conforme EN 60811-501 e EN 60811-401 na classe de temperatura declarada no certificado. Ele expõe pacotes de enchimento subestabilizados, má dispersão e lotes danificados pela umidade mais cedo do que um teste de chama, por uma fração do custo de um teste de pacote.